淺析差壓式流量測量系統的軟維護

1 引言

差壓式流量測量系統是指利用差壓原理進(jìn)行流量測量的一種流量測量系統。該系統是當今世界上比較可靠的流量測量方式之一，它一般由節流裝置（差壓發(fā)生器）、差壓變送器（差壓計）以及流量積算儀等二次儀表組成。這種流量測量系統的特點(diǎn)是：

原理及理論研究非常成熟；
標準化程度較高，有GB/2624和ISO5167標準文件；
結構簡(jiǎn)單，成本低，維護費用低；
對環(huán)境適應能力強；
如果維護管理得當可以得到較高的測量準確性與可靠性。

上述這些特點(diǎn)是其他形式的流量計所無(wú)法比擬的，因此在流量測量中差壓式流量?jì)x表占有較高的比重，約85%左右。近年來(lái)雖然有一些新型的流量?jì)x表投放市場(chǎng)，但是，由于結構、造價(jià)、使用條件等方面的原因，仍然未能動(dòng)搖差壓式流量?jì)x表在流量測量中的地位。因此對該種測量系統的正確使用和維護保養仍然是自動(dòng)化儀表專(zhuān)業(yè)人員必須高度重視的問(wèn)題。

2 差壓式流量測量系統的維護使用現狀

目前使用中的差壓式流量測量系統，由于受維護人員專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平的限制，大部分僅僅限于對硬件的管理和維護。主要工作內容不外乎檢查節流裝置即差壓發(fā)生器脈沖導壓管閥門(mén)有無(wú)泄漏堵塞，流量積算儀等數據處理器工作是否正常并定期對其進(jìn)行校驗等。若以上維護檢查未發(fā)現問(wèn)題，即使系統顯示的數據有明顯的偏差，一般也認定系統是正常的。

我認為對差壓式流量測量系統的使用維護，僅限于對硬件的管理和維護是遠遠不夠的，更重要的是要對系統進(jìn)行軟維護。所謂軟維護，就是對差壓式流量測量系統運行的工況參數進(jìn)行跟蹤分析、研究計算，根據計算結果對系統的技術(shù)參數進(jìn)行反復修正，使它盡可能接近實(shí)際運行工況。事實(shí)上軟維護是一個(gè)使系統技術(shù)參數無(wú)限接近實(shí)際運行工況的過(guò)程。

3 差壓式流量測量系統軟維護的必要性

對于任何一套差壓式流量測量系統，它的設計計算都是根據需方提供的介質(zhì)種類(lèi)、溫度、壓力、流量、管道幾何尺寸等工況參數進(jìn)行的，也就是根據一組需方提供的參數計算并設計制造一套流量測量系統，該套系統只有在設計計算采用的工況下運行，才能保證測量結果的準確性與可靠性。若實(shí)際使用工況偏離設計工況，系統測量數據就不能保證準確性與可靠性。而實(shí)際使用中的差壓式流量測量系統大部分與設計工況不同，有的甚至相差懸殊。因此必須對其進(jìn)行軟維護，而且這種軟維護應貫穿于系統使用的全過(guò)程。

4 使用運行工況與設計工況偏離對系統測量準確性與可靠性的影響

4.1 實(shí)際運行流量值偏離設計值

實(shí)際運行流量值偏離設計流量值，這是經(jīng)常出現的問(wèn)題。在多數情況下，設計流量值定的都比較高，但實(shí)際運行流量值較低。對系統測量準確性與可靠性的影響原因主要有：

(1) 由于節流裝置的準確度與可靠度是按常用流量計算的，常用流量一般是刻度流量的70~80%左右，如果偏離常用流量較遠，就會(huì )引起流出系數C較大的變化，那么它的準確度與可靠度就會(huì )大大降低，從而引起系統測量的準確性與可靠性差。

(2) 差壓變送器（差壓計）的可靠度是按引用誤差計算的，它的誤差分布如表所示 。
表1 差壓計誤差分析表（差壓計按0.5級）

由表中可以看出，若系統在50%以下運行,差壓計的相對誤差在±2%~±6%，對流量的影響±1%~±3%。同時(shí)由于雷諾數是流量值的函數（見(jiàn)后面公式），流量值偏離必定引起雷諾數的變化，這樣必然引起流出系數C的變化。這些影響集中在一起，那么累計誤差是比較大的。這樣也會(huì )引起系統測量的準確性與可靠性差。